雷达干涉形变测量-步进频率体制一维距离像

雷达干涉形变测量之步进频率体制一维距离像

背景

本人为边坡雷达数据处理方向，一维距离像为数据处理基础

• 高分辨率一维距离像(HRRP)

用宽带雷达信号获取的目标散射点子回波在雷达射线上投影的向量和, 它不仅提供了目标的几何形状和结构特点, 还包含了目标识别所需的更多相关信息。一维距离像实际为目标上各距离单元的散射强度分布图。

• 步进频连续波(SFCW)体制

为一组载频线性均匀跳变的脉冲，获得等效的宽带信号和高距离向分辨力。对接收前端及数模转换器（A/D）采样速率要求低，易于工程实现。

环境配置

• matlab 2018

核心matlab代码

下面放置核心的成像代码，完整代码可在此处下载；

%
%% ------------------逆傅里叶变换做一维距离像--------------------------

%逆傅里叶变换
Weighted_IQ_time_domain                = ifft(Weighted_IQ_freq_domain,Nfft);
%取模 
abs_Weighted_IQ_time_domain         = (abs(Weighted_IQ_time_domain));
%求dB幅值
dB_abs_Weighted_IQ_time_domain   = 20.0*log10(abs_Weighted_IQ_time_domain);
% dB_abs_Weighted_IQ_time_domain = abs_Weighted_IQ_time_domain;
% calculate the unambiguous range window size
Ru                  = c /deltaf;                         % 矢网直连能测量的距离3e8/0.05e6 = 6000
hl                  = dB_abs_Weighted_IQ_time_domain;

numb                = Nfft;
delx_meter          = Ru / Nfft;                         % 时域不模糊距离，对应两点的间距
%xmeter = 0:delx_meter:Ru-delx_meter;
xmeter                                               = linspace(0,delx_meter*(Nfft-1),Nfft);
figure;
subplot(211) % 以模值表示幅值
plot(xmeter, abs_Weighted_IQ_time_domain,'k')
xlabel ('relative distance - meters')
ylabel ('Range profile - MAG')
axis([0 15 0 0.3]);
grid
subplot(212) % 以dB形式表示幅值
plot(xmeter, dB_abs_Weighted_IQ_time_domain,'k')
xlabel ('relative distance - meters')
ylabel ('Range profile - dB')
axis([0 15 -80 20]);
grid

执行结果

性能分析

设计的线长为3.034m，一维像位置如下图所示，精度还可以

参考资料

• FEKO仿真制作模型生成一维距离像
• 基于Matlab的步进频率波形与高分辨力距离像